Как создать «голову» к ракете

Автоматизация создания в 3D головных частей моделей ракет.

При разработке головной части ракеты возникает вопрос выбора формы обтекателя. На эту тему есть хорошая статья в wiki.

В статье рассматриваются несколько популярных вариантов построения «огибающей» головного обтекателя. В завершение статьи приводятся рекомендации по выбору формы обтекателя в зависимости от скорости ракеты.

Здесь цифрами отмечено от (1) — отлично, до (4) — «так себе».

Вывод: надо делать головные части либо Von Karman, либо степенную 1/2. Для первого варианта картинку не нашел, а для второго она есть в статье:


Для облегчения построения 3D объекта для среды OpenSCAD Tony Tonchev разработал «программу», где задавая простые параметры (диаметр, длина), можно получить готовый STL файл для головного обтекателя.

Саму среду разработки OpenSCAD можно взять здесь.

В этой среде открываем вышеуказанную «программу»:

и «мастерим» обтекатель нужной нам формы:

  • В правой части из списка доступных выбираем форму (Cone Type)
  • Задаем внешний диаметр «головы» (Tube Outside Diameter)
  • Также задаем внутренний диаметр трубы, в которую вставляется «голова» (Tube Inside Diameter)
  • Задаем длину (или высоту, как показано на рисунке) головной части (Cone Height)
  • Для некоторых форм обтекателей также указываются параметры А и В (их влияние видно на рисунке слева), например для степени 1/2 надо поставить А=50.
  • Смотрим «что получилось» на изображение в левой части программы.
  • Запускаем рендеринг (F6) и сохраняем файл STL

Для примера я сделал (и напечатал) Tangent Ogive Cone для 40 мм трубы — форма с острым носиком мне понравилась, хоть и «не хвалят» в статье такую форму…

IMG-20220730-150245

Печатал с заполнением «0», т.е. деталь полая внутри (есть только стенки 1,2 мм). Автор «программки» рекомендует делать дырочку в детали, чтоб выравнивать давление в полете. В нижней части детали есть «крест» для крепления фала.

STL файл 40 мм головной части NC40_aa